JP5884437B2 - 光書込み装置、画像形成装置及び光書込み装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光書込み装置、画像形成装置及び光書込み装置の制御方法に関し、特に、電流量を考慮した光源の制御に関する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。

電子写真方式の画像形成装置において、感光体を露光する光書込み装置にはＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）ラスター光学系方式とＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）書込み方式とがある。ＬＥＤ書込み方式の場合、一主走査ラインの各画素に対応したＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤＡ（ＬＥＤ Ａｒｒａｙ）ヘッドを含む。

電子写真方式の光書き込み装置においては、１つの印刷ジョブが終了する毎に、次の印刷ジョブをスタートする際の感光体の帯電状態を同一にしてトナー付着量のばらつきを抑え、画質を維持するための除電処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。

従来、光書き込み装置は上述したＬＤラスター光学系を用いたものが主であった。ＬＤラスター光学系の場合、除電のための全面露光をするためにはＬＤ光源を点灯し続ければ良く、最大電流量は特に変わらない。これに対して、上記ＬＥＤ書込み方式を用いる場合、全面露光のためにはＬＥＤＡヘッドに含まれる全ＬＥＤ素子を発光させる必要がある。

ＬＥＤヘッドによる書込みに際しては、光量の総量規制がされており、通常の書込み制御において一主走査ライン上の全ＬＥＤ素子が点灯することはないように制御される。従って、通常の書込み制御のために要する電流は、ＬＥＤヘッドに含まれる全ＬＥＤ素子を発光させる場合に流れる電流よりも低いが、上記除電処理を可能とするためには全ＬＥＤ素子を発光させるため、通常の書込み制御において必要のない電流量に対応した電源ユニットや回路が必要となり、装置コストが高くなると共に、装置構成が非効率的となる。

尚、上述したような問題は、ＬＥＤヘッドに限らず複数の光源素子によって構成される光源素子アレイによって感光体を露光する光書き込み装置であれば、同様に課題となり得る。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、複数の光源素子によって構成される光源素子アレイによって感光体を露光する光書き込み装置において、除電処理のために要する最大電流量を低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、複数の光源素子が配列された光源を複数供え、前記複数の光源によって複数の感光体上に夫々静電潜像を形成する光書込み装置であって、前記静電潜像として形成すべき画像の情報である画像情報を取得する画像情報取得部と、前記取得された画像情報に基づいて生成された画素の情報に基づいて前記光源を発光制御すると共に、前記光源を制御して前記感光体を露光することにより前記感光体上の電荷を除去する除電処理を行う光源制御部とを含み、前記光源制御部は、前記除電処理において、前記光源を点灯制御可能な期間を分割し、前記複数の光源を前記分割された夫々の期間のいずれかで点灯させることにより、常に前記複数の光源のうち少なくとも１つを非点灯とすることを特徴とする。

本発明によれば、複数の光源素子によって構成される光源素子アレイによって感光体を露光する光書き込み装置において、除電処理のために要する最大電流量を低減することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る光書込み装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る光書込み装置の制御部を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＬＥＤＡの発光タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係るＬＥＤＡにおけるＬＥＤ素子の配置を示す図である。 本発明の実施形態に係るＬＥＤＡにおけるＬＥＤ素子の発光態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る除電処理における各ＬＥＤＡの発光タイミングを示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、画像形成装置としての複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を例として説明する。尚、画像形成装置は複合機でなくとも良く、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等であっても良い。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。

ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。

ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、コントローラ２０、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ：原稿自動搬送装置）２１、スキャナユニット２２、排紙トレイ２３、ディスプレイパネル２４、給紙テーブル２５、プリントエンジン２６、排紙トレイ２７及びネットワークＩ／Ｆ２８を有する。

また、コントローラ２０は、主制御部３０、エンジン制御部３１、入出力制御部３２、画像処理部３３及び操作表示制御部３４を有する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、スキャナユニット２２、プリントエンジン２６を有する複合機として構成されている。尚、図２においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、用紙の流れを破線の矢印で示している。

ディスプレイパネル２４は、画像形成装置１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置１を直接操作し若しくは画像形成装置１に対して情報を入力する際の入力インタフェース（操作部）でもある。ネットワークＩ／Ｆ２８は、画像形成装置１がネットワークを介して他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。

コントローラ２０は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリ並びにＨＤＤ１４や光学ディスク等の不揮発性記録媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、ＲＡＭ１１等の揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ２０が構成される。コントローラ２０は、画像形成装置１全体を制御する制御部として機能する。

主制御部３０は、コントローラ２０に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ２０の各部に命令を与える。エンジン制御部３１は、プリントエンジン２６やスキャナユニット２２等を制御若しくは駆動する駆動手段としての役割を担う。入出力制御部３２は、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して入力される信号や命令を主制御部３０に入力する。また、主制御部３０は、入出力制御部３２を制御し、ネットワークＩ／Ｆ２８を介して他の機器にアクセスする。

画像処理部３３は、主制御部３０の制御に従い、入力された印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成する。この描画情報とは、画像形成部であるプリントエンジン２６が画像形成動作において形成すべき画像を描画するための情報であり、出力するべき画像を構成する画素の情報、即ち画素情報である。また、印刷ジョブに含まれる印刷情報とは、ＰＣ等の情報処理装置にインストールされたプリンタドライバによって画像形成装置１が認識可能な形式に変換された画像情報である。操作表示制御部３４は、ディスプレイパネル２４に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル２４を介して入力された情報を主制御部３０に通知する。

画像形成装置１がプリンタとして動作する場合は、まず、入出力制御部３２がネットワークＩ／Ｆ２８を介して印刷ジョブを受信する。入出力制御部３２は、受信した印刷ジョブを主制御部３０に転送する。主制御部３０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部３３を制御して、印刷ジョブに含まれる印刷情報に基づいて描画情報を生成させる。

画像処理部３３によって描画情報が生成されると、エンジン制御部３１は、生成された描画情報に基づき、給紙テーブル２５から搬送される用紙に対して画像形成を実行する。即ち、プリントエンジン２６が画像形成部として機能する。プリントエンジン２６によって画像形成が施された用紙は排紙トレイ２７に排紙される。

次に、本実施形態に係るプリントエンジン２６の構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係るプリントエンジン２６は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙが配列されている。

これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６ＢＫについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙは画像形成部１０６ＢＫと同様であるので、その画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｙの各構成要素については、画像形成部１０６ＢＫの各構成要素に付したＢＫに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。

搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。

画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６ＢＫが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫ、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫ、光書込み装置２００、現像器１１２ＢＫ、感光体クリーナ１１３ＢＫ等から構成されている。光書込み装置２００は、夫々の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。

画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、光書込み装置２００からのブラック画像に対応した光源からの光により書込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１１３ＢＫにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫにより搬送ベルト１０５上に転写されたブラックのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。

搬送ベルト１０５上に転写されたブラック、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｙに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。

給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。

次に、本実施形態に係る光書込み装置１２０について説明する。図４は、本実施形態に係る光書込み装置１２０と感光体ドラム１０９との配置関係を示す図である。図４に示すように、各色の感光体ドラム１０９ＢＫ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ夫々に照射される照射光は、光源であるＬＥＤＡ（ＬＥＤ Ａｒｒａｙ）１３０ＢＫ、１３０Ｍ、１３０Ｃ、１３０Ｙ（以降、総じてＬＥＤＡ１３０とする）から照射される。

ＬＥＤＡ１３０は、発光素子であるＬＥＤが、感光体ドラム１０９の主走査方向に並べられて構成されている。光書込み装置１２０に含まれる制御部は、主走査方向に並べられている夫々のＬＥＤの点灯／消灯状態を、コントローラ２０から入力された描画情報に基づいて主走査ライン毎に制御することにより、感光体ドラム１０９の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。尚、本実施形態においては、光源としてＬＥＤを用いる場合を例として説明するが、ＬＥＤ光源に限らず、光源素子が主走査方向に配列された光源素子アレイであれば、本実施形態を同様に適用可能である。

本実施形態に係る光書き込み装置１２０は、上述したような画像形成出力のための光書き込みに加えて、感光体ドラム１０９の除電のための露光も行う。この除電のための露光についての制御が本実施形態に係る要旨である。

次に、本実施形態に係る光書き込み装置１２０の制御ブロックについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る光書き込み装置１２０を制御する光書き込み装置制御部１２１の機能構成及びＬＥＤＡ１３０との接続関係を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る光書き込み装置制御部１２１は、画像情報取得部１２２、発光制御部１２３及び除電制御部１２４を含む。

尚、本実施形態に係る光書き込み装置１２０は、図１において説明したようなＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２及びＨＤＤ１４等の情報処理機構を含み、図５に示すような光書込み装置制御部１２１は、画像形成装置１のコントローラ２０と同様に、ＲＯＭ１２若しくはＨＤＤ１４に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１にロードされ、ＣＰＵ１０の制御に従って動作することにより構成されるソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって構成される。

画像情報取得部１２２は、コントローラ２０から入力される画像情報を取得し、各書の処理を行うことにより画像形成出力対象の画像を構成する画素情報を生成して発光制御部１２３に入力する。画像情報取得部１２２が行う処理は、例えば光書き込み装置１２０の特性に応じた色処理や、画像の濃度を調整する処理である。

発光制御部１２３は、画像情報取得部１２２から入力される画像情報に基づき、副走査方向の同期を検知する水平同期検知信号に応じてＬＥＤＡ１３０の発光を制御する光源制御部である。発光制御部１２３は、上記水平同期検知信号に応じて、１ライン毎にＬＥＤＡ１３０の点灯／消灯を制御する、また、本実施形態に係る発光制御部１２３は、１ライン分のＬＥＤ素子を全て一度に点灯制御するのではなく、１ライン分のＬＥＤ素子を複数のグループに分けたグループ毎に、水平同期検知信号の周期を複数に分割した分割周期に応じて点灯制御する。

図６は、本実施形態に係る点灯制御の態様を示すタイミングチャートである。上述したように、本実施形態に係る発光制御部１２３は、水平同期信号に応じて１ライン分のＬＥＤ素子を発光精すると共に、１ライン分のＬＥＤ素子を複数のグループに分けたグループ毎に、分割周期に応じてＬＥＤ素子を点灯制御する。

図６の画像転送信号の立ち上がりに示すように、本実施形態に係る画像情報取得部１２２は、水平同期信号の周期を８等分した画像転送周期に応じて、発光制御部１２３に画像転送を行う。この画像転送信号の１つの立ち上がり期間が、夫々のグループに含まれるＬＥＤ素子の点灯／消灯を制御するための画像信号の転送期間である。

発光制御部１２３は、１の画像転送信号の立ち上がり期間が完了した後、次の画像転送信号の立ち上がり期間が完了するまでの間に、ＳＴＲＢ信号の立ち上がりによって画像信号が転送されたグループのＬＥＤ素子を発光制御する。このような処理により、水平同期信号の周期毎に８回の発光制御が実行される。

発光制御部１２３は、夫々のＬＥＤＡ１３０毎にタイミングが設定されたＳＴＲＢ信号の立ち上がりによって発光制御を行う。夫々のＬＥＤＡ１３０毎のＳＴＲＢ信号の立ち上がりは、各色のトナー像が搬送ベルト１０５上にずれることなく転写されるようにタイミング調整されている。また、夫々のＬＥＤＡ１３０毎のＳＴＲＢ信号のタイミングは、所定期間毎に実行される位置合わせ処理によって調整される。

上記位置合わせ処理とは、通常の画像形成処理と同様に搬送ベルト１０５上に形成された位置合わせ用のパターンを読み取り、各色のパターンの間隔が所定の間隔となるようにＳＴＲＢ信号の立ち上がりタイミングを調整する処理である。

図７は、本実施形態に係るＬＥＤＡ１３０を模式的に示す図であり、ＬＥＤＡ１３０に含まれるＬＥＤ素子の配置を示す図である。図７に示すように、本実施形態に係るＬＥＤＡ１３０においては、複数のＬＥＤ素子１３１が主走査方向、即ち、図７における左右方向に配列されている。また、複数のＬＥＤ素子１３１は、副走査方向に徐々にずらされ、８個毎に元の位置に戻るように配置されている。このような配置により、図６において説明したような点灯タイミングに対応している。

図８（ａ）、（ｂ）は、ＬＥＤＡ１３０に含まれるＬＥＤ素子１３１の点灯態様を示す図であり、黒で塗りつぶされたＬＥＤ素子１３１が発光制御対象であることを示している。図８（ａ）は、図６のタイミング６ａにおける点灯態様を示す図である。図８（ａ）に示すように、図６のタイミング６ａ、即ち、水平同期信号の周期を８等分した分割周期の最初の周期においては、８個ずつずらして配置されたＬＥＤ素子１３１のうち、一端に配置されたＬＥＤ素子１３１が点灯制御される。

図８（ｂ）は、図６のタイミング６ｂにおける店頭態様を示す図である。図８（ｂ）に示すように、図６のタイミング６ｂ、即ち、分割周期の２番目の周期においては、最初の周期において店頭制御されるＬＥＤ素子の隣に配置されたＬＥＤ素子１３１が点灯制御される。このような制御及びＬＥＤ素子１３１の配置関係により、図６に示すような時間差の点灯制御であっても、副走査方向にずれることなく画像が形成される。

尚、図８（ａ）、（ｂ）において示されているのは、点灯制御対象のＬＥＤ素子であり、黒で塗りつぶされたＬＥＤ素子が必ず点灯されるわけではない。即ち、出力対象の画像に応じて、点灯制御対象となるＬＥＤ素子１３１の画素が有色画素の場合のみ点灯される。また、本実施形態に係る光書き込み装置１２０は光量の総量規制がされており、図６の６ａ、６ｂによって示す夫々の点灯タイミングにおいて、点灯制御対象の全てのＬＥＤ素子１３１が点灯されることが無いように制御される。

上述した光量の総量規制は、例えば、図８（ａ）、（ｂ）に示すような８個毎のＬＥＤ素子１３１が全て点灯することのないように、画像情報取得部１２２が画像情報を処理することによって実現される。

除電制御部１２４は、光書き込み装置１２０が、上述した感光体ドラム１０９の除電のための露光（以降、除電処理とする）を行う際の制御を行う。除電制御部１２４は、除電処理において、画像情報取得部１２２の代わりに発光制御部１２３に対して画像情報に相当する情報、即ち、ＬＥＤＡ１３０を発光させるための情報を供給する。また、除電制御部１２４は、除電処理における発光制御部１２３の動作設定値を記憶しており、除電処理に際して発光制御部１２３の動作設定を行う。

このような構成において、本実施形態に係る要旨は、上述した除電処理における発光制御部１２３の動作設定にある。以下、本実施形態に係る除電処理について説明する。図９は、本実施形態に係る画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。図９に示すように、画像形成装置１が印刷ジョブを受け付けると（Ｓ９０１）、コントローラ２０の制御によってプリントエンジン２６が印刷ジョブの実行を開始する。

プリントエンジン２６においては、光書き込み装置制御部１２１の発光制御部１２３が、図６において説明したような通常の発光タイミングを設定し（Ｓ９０２）、入力される画像情報に従ってＬＥＤＡ１３０を発光制御することにより、印刷ジョブが実行される（Ｓ９０３）。

一の印刷ジョブが完了すると、除電制御部１２４が、除電処理のための発光タイミングを設定する（Ｓ９０４）。その後、発光制御部１２３が除電処理を実行し（Ｓ９０５）、通常の発光タイミングに設定を戻して（Ｓ９０６）、処理を終了する。Ｓ９０４において設定される除電用の発光タイミングについて、図１０を参照して説明する。

上述したように、通常の画像形成出力においては、各色の感光体ドラム１０９上に形成されたトナー像が、搬送ベルト１０５上に転写された際にぴったり重なるように、ＳＴＲＢ信号のタイミングが調整されていた。これに対して、除電処理においては、トナー像の現像や転写は行われず、各色の感光体ドラムに対する露光位置と転写位置との位置合わせは不要である。従って、上述したような通常の画像形成出力におけるＳＴＲＢ信号のタイミング調整は不要である。

他方、除電処理においては、感光体１０９の全面を露光する必要がある。そのため、発光制御部１２３は、除電処理においては上述したような光量の総量規制を行わず、図８（ａ）、（ｂ）に示すような各タイミングにおいて発光制御対象となる全てのＬＥＤ素子を発光させる。

このように光量の総量規制が行われない状態において、複数の感光体ドラム１０９に対応する各ＬＥＤＡ１３０を同時に発光させると、その瞬間に必要となる電流量が膨大なものとなり、それに対応可能な電源ユニットが必要となる。本実施形態においては、そのような課題に対応するため、除電処理において夫々の感光体ドラムに対応するＬＥＤＡ１３０の発光タイミングをずらすことを特中としている。

図１０は、本実施形態に係る除電処理における各ＬＥＤＡ１３０の発光タイミングを示すタイミングチャートである。図６において説明した通常の画像形成出力における発光タイミングと同様、除電処理においても、水平同期信号の周期を８等分した分割周期毎に点灯制御が実行される。除電処理において用いられる画像信号は、全ＬＥＤ素子１３１が点灯することを示す信号であり、除電制御部１２４から発光制御部１２３に供給される。

図１０に示すように、１の分割周期に対応する点灯タイミングは、画像信号の転送が完了したタイミングｔ_１の後、次の画像信号の転送が完了するタイミングｔ_２までの間Ｔ_１である。換言すると、図１０に示す期間Ｔ_１が、入力された画素情報について点灯制御可能な期間である。除電処理において、発光制御部１２３は、図１０に示す期間_Ｔ１を４等分した夫々の期間毎に立ちあがるＳＴＲＢ信号１〜４を生成し、ＬＥＤＡ１３０Ｙ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０ＢＫを点灯させる。このような点灯制御のタイミングは、除電制御部１２４によって設定される。

このような点灯制御を感光体ドラム１０９の１回転分繰り返すことにより、感光体ドラム１０９の全面が露光され、残留している電荷の除電が完了する。このような点灯制御の結果、異なるＬＥＤＡ１３０が同時に点灯することはないため、複数のＬＥＤＡ１３０が同時に全点灯する場合のような大きな電流が流れることがない。そのため、大電流に対応した電源ユニットを用意する必要がなく、安価な部品で装置を構成することが可能となる。

尚、上述したように、除電処理においては、上述したような通常の画像形成出力におけるＳＴＲＢ信号のタイミング調整は不要であるが、仮に通常の画像形成出力のようにＳＴＲＢ信号のタイミングが調整された状態で制御を行った場合、図１０に示すような各色のＬＥＤＡ１３０のＳＴＲＢ信号のタイミングが、調整量に応じてずれてしまうため、複数のＬＥＤＡ１３０が同時に点灯制御されてしまうことになる。従って、除電処理においては、通常の画像形成出力における各色のトナー像の位置合わせのためのタイミング調整を無視して点灯制御を行う必要がある。

以上説明したように、本実施形態に係る光書き込み装置１２０においては、感光体ドラム１０９を除電するための除電処理における露光において、４つのＬＥＤＡ１３０が同時に点灯制御されないように、１回の点灯制御期間を４等分した夫々の期間毎に、１つずつＬＥＤＡ１３０を点灯制御する。そのため、複数の光源素子によって構成される光源素子アレイによって感光体を露光する光書き込み装置において、除電処理のために要する最大電流量を低減することができる。

尚、上記実施形態においては、図１０に示すようなタイミングでの点灯制御で感光体ドラム１０９を１回転させる場合を例として説明した。しかしながら、本実施形態に係る除電処理においては、同時に点灯されるＬＥＤ素子１３１の数を制限するため、１回の点灯制御においてＬＥＤ素子１３１を点灯させる期間を点灯制御可能な期間の１／４に制限するため、露光量が不足する可能性もある。そのような場合、感光体ドラム１０９を２回転、３回転させることにより、感光体ドラム１０９を充分に除電することができる。

感光体ドラム１０９を複数回転させて除電処理を行うのであれば、夫々のＬＥＤＡ１３０毎に除電のための露光を行い、感光体ドラム１０９を４回転させることも考えられる。しかしながら、この場合感光体ドラム１０９の数に対応した回数の回転が必要であり、本実施形態の場合４回転が必要である。これに対して、本実施形態に係る除電処理によれば、露光量が足りていれば２回転や３回転で除電処理を完了することが可能であり、除電処理に要する時間を短縮することが可能である。

上記１／４の期間で露光量が不足する場合、上述したように感光体ドラム１０９を２回転、３回転させる場合の他、感光体ドラム１０９の回転速度を遅くすることにより、感光体ドラム１０９の露光時間を確保するようにしても良い。この場合、除電制御部１２４は、発光制御部１２３に加えて、感光体ドラム１０９の回転を制御するコントローラに対しても動作設定を行う。

また、上記実施形態においては、図１０に示すように、点灯制御可能な期間を４等分し、夫々のＬＥＤＡ１３０毎に除電のための点灯を行うことにより、最大電流量を１つのＬＥＤＡ１３０の点灯に要する電流量に制限する場合を例として説明した。これは即ち、点灯制御可能な期間をＬＥＤＡ１３０の数で分割し、分割された期間毎にＬＥＤＡ１３０を１回ずつ点灯させる制御である。

これに限らず、２つのＬＥＤＡ１３０の点灯に要する電流量を供給可能な電源ユニットを用いることが可能であれば、点灯制御可能な期間を２等分し、２つのＬＥＤＡ１３０毎に点灯性を行うようにしても良い。この場合においても、全てのＬＥＤＡ１３０を点灯させる場合のような大電流が流れることを回避することが可能である。

即ち、本実施形態に係る要旨は、図１０に示すＴ_１の期間を分割し、複数のＬＥＤＡ１３０夫々を分割された夫々の期間のいずれかで点灯させることにより、常に複数のＬＥＤＡ１３０のうち少なくとも１つが非点灯となるように制御することにより、一度に要する電流量を低減することにある。

また、上記実施形態においては、上記実施形態においては、４つの感光体全てに対して除電処理を行う場合を例として説明した。しかしながら、図９に示すように、除電処理は印刷ジョブの完了後、感光体ドラム１０９に残留している電荷を除去するために実行されるものである。即ち、画像形成出力において用いられなかった感光体ドラム１０９については除電が不要である。

従って、印刷ジョブにおいて使用されなかった感光体ドラム１０９においては、除電の対象とせず、使用された感光体ドラム１０９のみを除電対象とすることが好ましい。即ち、印刷ジョブにおいて出力された画像に応じて、図１０に示す期間Ｔ_１の分割態様を調整することにより、除電処理を最適化することができる。

この場合、画像信号の入力が完了してから次の画像信号の入力が完了するまでの１回の点灯制御期間を４等分するのではなく、除電の対象とする感光体ドラム１０９の数で分割して各ＬＥＤＡ１３０の露光期間を設定することが好ましい。これにより、夫々のＬＥＤＡ１３０の露光期間を長くし、上述したように感光体ドラム１０９を複数回転させることや回転速度を遅くすることなく十分な露光期間を確保することが可能となる。

このような除電対象の感光体ドラム１０９の数に応じた設定も、除電制御部１２４によって行われる。即ち、除電制御部１２４は、印刷ジョブにおいて用いられた感光体ドラム１０９を認識し、その数に応じた点灯制御期間及び点灯させるＬＥＤＡ１３０を設定する動作設定情報を発光制御部１２３に入力する。このような制御により、上述したような制御を実現することが可能である。

このような制御の一例として、モノクロ印刷後の除電処理が考えられる。モノクロ印刷において用いられるのは、黒色に対応した感光体ドラム１０９ＢＫのみである。このような場合、除電処理の対象となるのは感光体ドラム１０９ＢＫのみであり、発光制御されるのはＬＥＤＡＢＫのみである。従って、上述したような点灯制御期間の等分は行われず、夫々の点灯制御期間を全てＬＥＤＡ１３０ＢＫを点灯させるための期間として用いる。

このような一色のみの除電処理の場合、他の感光体ドラム１０９に対応するＬＥＤＡ１３０は点灯制御されず、同時に２以上のＬＥＤＡ１３０が点灯制御されないように考慮する必要がない。従って、一色のみの除電処理においては、通常の画像形成処理におけるＳＴＲＢ信号のタイミング調整をキャンセルすることなく、除電処理を実行することにより、処理負荷を低減することが好ましい。

また、上記実施形態においては、点灯制御期間を等分する場合を例として説明したが、各色のＬＥＤＡ１３０毎に点灯時間を調整しても良い。例えば、Ｓ９０３において実行された印刷ジョブにおいて、有色画素の数が多かった色のＬＥＤＡ１３０の点灯期間を長く、有色画素の数が少なかった色のＬＥＤＡ１３０の点灯期間を短くすることが考えられる。

このような制御は、例えば、除電制御部１２４が、画像情報取得部１２２から発光制御部１２３に入力される画素情報における有色画素の数をカウントし、そのカウント結果に応じて図１０に示す期間Ｔ_１の分割態様を調整することにより実現可能である。このような処理により、除電のための露光処理を最適化することが可能である。

１ 画像形成装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ エンジン
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１６ ＬＣＤ
１７ 操作部
１８ バス
２０ コントローラ
２１ ＡＤＦ
２２ スキャナユニット
２３ 排紙トレイ
２４ ディスプレイパネル
２５ 給紙テーブル
２６ プリントエンジン
２７ 排紙トレイ
２８ ネットワークＩ／Ｆ
３０ 主制御部
３１ エンジン制御部
３２ 入出力制御部
３３ 画像処理部
３４ 操作表示制御部
１０１ 給紙トレイ
１０２ 給紙ローラ
１０３ 分離ローラ
１０４ 用紙
１０５ 搬送ベルト
１０６ＢＫ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ 画像形成部
１０７ 駆動ローラ
１０８ 従動ローラ
１０９ＢＫ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ 感光体ドラム
１１０ＢＫ 帯電器
１１２ＢＫ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ 現像器
１１３ＢＫ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ 感光体クリーナ
１１５ＢＫ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ 転写器
１１６ 定着器
１２０ 光書込み装置
１２１ 光書込み制御部
１２２ 画像情報取得部
１２３ 発光制御部
１２４ 除電制御部
１３０ＢＫ、１３０Ｃ、１３０Ｍ、１３０Ｙ ＬＥＤＡ
１３１ ＬＥＤ素子

特開平８−２３４６４６号公報

Claims (8)

1. 複数の光源素子が配列された光源を複数供え、前記複数の光源によって複数の感光体上に夫々静電潜像を形成する光書込み装置であって、
   前記静電潜像として形成すべき画像の情報である画像情報を取得する画像情報取得部と、
   前記取得された画像情報に基づいて生成された画素の情報に基づいて前記光源を発光制御すると共に、前記光源を制御して前記感光体を露光することにより前記感光体上の電荷を除去する除電処理を行う光源制御部とを含み、
   前記光源制御部は、前記除電処理において、前記光源を点灯制御可能な期間を分割し、前記複数の光源を前記分割された夫々の期間のいずれかで点灯させることにより、常に前記複数の光源のうち少なくとも１つを非点灯とすることを特徴とする光書込み装置。
2. 前記光源制御部は、前記除電処理において、前記光源を点灯制御可能な期間を前記光源の数で分割し、前記分割された期間毎に前記複数の光源を１回ずつ点灯させることを特徴とする請求項１に記載の光書込み装置。
3. 前記感光体は、前記光源に対して回転することによりその表面に静電潜像が形成されるものであり、
   前記除電処理において、前記感光体の回転速度を通常の画像形成出力時よりも遅くする除電処理動作設定部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光書込み装置。
4. 前記光源制御部は、
   画像形成出力が完了した後に前記除電処理を実行し、
   前記除電処理における前記光源を点灯制御可能な期間の分割態様を、前記画像形成出力で出力された画像に応じて調整することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の光書込み装置。
5. 前記光源制御部は、前記画像形成出力において前記複数の光源夫々について生成された前記画素の情報のうち有色の画素の数に基づいて、前記除電処理における前記光源を点灯制御可能な期間の分割態様を調整することを特徴とする請求項４に記載の光書込み装置。
6. 前記光源制御部は、前記画像形成出力において使用した感光体ドラムのみを除電処理の対象とすることを特徴とする請求項４または５に記載の光書込み装置。
7. 請求項１乃至６いずれか１項に記載の光書込み装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
8. 複数の光源素子が配列された光源を複数供え、前記複数の光源によって複数の感光体上に夫々静電潜像を形成する光書込み装置の制御方法であって、
   前記光書込み装置は、
   前記静電潜像として形成すべき画像の情報である画像情報を取得する画像情報取得部と、
   前記取得された画像情報に基づいて生成された画素の情報に基づいて前記光源を発光制御すると共に、前記光源を制御して前記感光体を露光することにより前記感光体上の電荷を除去する除電処理行う光源制御部とを含み、
   前記除電処理において、前記光源を点灯制御可能な期間を分割し、
   前記複数の光源を前記分割された夫々の期間のいずれかで点灯させることにより、常に前記複数の光源のうち少なくとも１つを非点灯とすることを特徴とする光書込み装置の制御方法。

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